KR200365318Y1 - 초기우수처리용 미립자 분리기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 초기우수처리용 미립자 분리기에 관한 것으로, 별도의 동력을 사용하지 않고 토사 등의 미립자와 스티로폼 등의 부유물을 효과적으로 제거할 수 있는 초기우수처리용 미립자 분리기를 제공하는 것이 목적이다.

본 고안의 초기우수처리용 미립자 분리기는, 원통형 본체와, 본체의 내부에 동심원상으로 배치되어 미립자를 차단하는 원통형 체와, 본체와 체 사이의 공간으로 물을 유입시키는 유입관과, 체의 내부에서 밖으로 연통되어 물을 유출시키는 유출관과, 체의 하단에 연결되어 본체의 내벽과의 사이에 틈을 두고 바깥쪽으로 경사지게 설치된 수류안내판과, 체의 하단에 설치되어 체의 내부 공간에서 침전되는 미립자를 분리하는 깔때기를 포함한다.

Description

초기우수처리용 미립자 분리기 {Particle separator for treatment of storm water runoff}

본 고안은 초기우수처리용 미립자 분리기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하수관거에서 하천으로 배출되는 합류식 관거 월류수 (combined sewer overflows) 및 우수관거 유출수 (storm water runoff)에 포함된 모래, 토사 등의 미립자 (이하, 줄여서 "미립자"라 함)와 오염물을 별도의 동력을 사용하지 않고 수력학적으로분리해내는 초기우수처리용 미립자 분리기에 관한 것이다.

비, 특히 폭우가 오면 토사 등의 미립자를 함유하는 빗물이 하수관거를 통하여 하천, 호소 등 공공수역으로 유입되어 공공수역이 오염되므로 미리 제거하는 것이 바람직하다.

초기우수에서 모래 등의 미립자를 제거하는 장치에 관한 것으로, 한국공개특허 1997-0703796 (PCT/AU1995/00351)에는 빗물이 원통형 체의 상단 유입구를 통해 체 내부로 유입되어 미립자는 체에 걸려 하강하고 물은 체를 통과하여 흘러나가는 구조의 미립자 분리장치가 개시되어 있는데, 유입수에 포함된 미립자가 체에 의해서만 걸러지는 것이 특징이다. 그러나 유입수 모두가 체를 통과하여 상단으로 빠져 나가는 구조를 취하기 때문에 물의 흐름이 빨라 체눈 크기보다 작은 미립자는 거의 체눈을 통과하여 물과 함께 흘러나가게 되는 단점이 있다.

한국등록실용신안 20-0300516호에는 여러 개의 배플로 유입수의 흐름을 복잡하게 하여 유입수가 흐름의 방향을 바꾸는 동안에 미립자가 아래로 침강하도록 유도하는 구조를 가지는 미립자 분리장치가 개시되어 있는데, 체를 사용하지 않는 것이 특징이다. 그러나 유입수의 유량이 큰 경우에는 물의 흐름이 빨라져 작은 입자가 유출될 우려가 있고, 내부 구조가 다소 복잡한 편이다.

본 고안의 목적은 별도의 동력을 사용하지 않고 유입수의 흐름에 의해 형성되는 원심력에 의해 대부분의 미립자가 1차적으로 분리되고, 유입수 유량이 많아지더라도 2차적으로 미립자가 체에 의해 차단되는 초기우수처리용 미립자 분리기를제공하는 것이다.

도 1은 본 고안 초기우수처리용 미립자 분리기의 내부 사시도이고,

도 2는 도 1의 세로 단면도이고,

도 3은 도 1의 가로 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 원통형 본체 20: 원통형 체

30: 유입관 40: 유출관

50: 수류안내판 60: 깔때기

a: 틈

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 초기우수처리용 미립자 분리기는,

원통형 본체와, 본체의 내부에 동심원상으로 배치되어 미립자를 차단하는 원통형 체와, 본체와 체 사이의 공간으로 물을 유입시키는 유입관과, 체의 내부에서 밖으로 연통되어 물을 유출시키는 유출관과, 체의 하단에 연결되어 본체의 내벽과의 사이에 틈을 두고 바깥쪽으로 경사지게 설치된 수류안내판과, 체의 하단에 설치되어 체의 내부 공간에서 침전되는 미립자를 분리하는 깔때기를 포함하는 것으로,

유입관을 통하여 빠른 속도로 유입된 미립자를 함유하는 유입수는 원통형 본체의 내벽과 수류안내판을 따라 도는 와류를 형성하여 원심력에 의해 밀도가 큰 미립자가 1차로 분리되고, 체를 통과하면서 1차로 분리되지 않은 미립자와 밀도가 낮은 부유물 등이 2차로 분리되고, 체의 내부 공간에서 체를 통과한 미립자가 침강에 의해 마지막으로 분리된 후, 유출관을 통하여 외부로 배출된다.

본 고안의 구성을 도면을 사용하여 물의 흐름을 따라가며 보다 상세히 설명한다. 도 1∼도 3은 본 고안의 일실시예로 도 1은 내부 사시도이고, 도 2와 도 3은 물과 미립자의 흐름을 나타낸 단면도로 각각 도 2는 세로 단면도이고, 도 3은 가로 단면도이다.

유입수는 유입관(30)을 통하여 빠른 속도로 유입되어 원통형 본체(10)의 내벽과 수류안내판(50)을 따라 회전하면서 원심력이 형성된 흐름을 형성하는데 유입수의 빠른 유속은 유입관(30)과 유출관(40) 사이의 수두차에 기인한다. 이 과정에서 밀도가 큰 미립자는 원심력에 의해 바깥 쪽 즉, 본체(10)의 내벽 쪽으로 이동하게 되고, 본체의 내벽과 수류안내판(50) 사이에 형성된 틈(a)으로 물과 함께 흘러내려 1차로 분리된다.

원심력에 의하여 밀도가 큰 미립자가 제거된 물은 원통형 체(20)를 통과하여 원통형 체의 내부로 유입되는데 이 과정에서 상기 1차 제거과정에서 제거되지 않은 체의 눈보다 큰 미립자가 걸러져 경사진 수류안내판(50)을 따라 흘러내려 2차로 제거되고, 스티로폼 조각 등 밀도가 작은 부유물이 위로 떠올라 제거된다.

상기 과정을 거쳐 미립자와 부유물이 제거된 물은 체(20)를 통과하여 체의 내부 공간으로 유입되는데 여기는 물의 흐름이 안정되므로 체를 통과한 작은 입자가 침강하여 하부의 깔때기(60)를 통하여 제거되고, 물은 상부의 유출관(40)을 통하여 밖으로 배출된다.

한편, 본체의 내벽과 수류안내판(50) 사이에 형성된 틈(a)으로 물과 함께 흘러내린 미립자와 체(20)의 내부 공간에서 침강하여 깔때기(60)를 통하여 흘러내린 미립자는 펌프(번호 미부여)로 밖으로 배출된다.

후술하는 실시예를 통하여 본 고안의 구성은 더욱 명확해지고 그 효과가 입증될 것이다.

<실시예>

도 1에 도시된 장치를 사용하여 표 1의 입도분포를 가지는 글라스 비드의 혼합물을 물에서 제거하는 실험을 하였다.

실험 장치에서 본체의 내경은 50cm, 체의 직경은 35cm, 유입관의 직경은 5cm, 유출관의 직경은 7cm, 체눈 크기는 2.5mm이다. 유입관과 유출관의 수두차는 1.7cm H₂O로 하여 실험하였으며 결과는 다음 표 1에 기재하였다.

입자크기 (체눈사이즈)	주입량(g)	제거량(g)	제거율(%)
2㎜	8.3	8.3	100.00
1㎜	8.3	8.3	100.00
500㎛	8.3	8.3	100.00
250㎛	15	15	100.00
150㎛	15	14.99	99.93
106㎛	14.85	14.70	99.00
75㎛	13.73	12.46	91.53
45㎛	11.75	3.35	77.81
합계	100	93.22	95.22

표 1에서 보면, 입자크기가 106㎛ 이상인 것은 거의 100% 제거되었고, 입자크기가 작아질수록 제거율이 낮아졌으나 45㎛의 입자도 78% 정도 제거되었다.

본 발명에 의하면 별도의 동력을 사용하지 않고 초기우수에 포함된 토사 등의 미립자를 효과적으로 분리해 낼 수 있으며 부수적으로 스티로폼 조각 등 부유물도 효과적으로 제거할 수 있다.

Claims (1)

1. 원통형 본체와,

   본체의 내부에 동심원상으로 배치되어 미립자를 차단하는 원통형 체와,

   본체와 체 사이의 공간으로 물을 유입시키는 유입관과,

   체의 내부에서 밖으로 연통되어 물을 유출시키는 유출관과,

   체의 하단에 연결되어 본체의 내벽과의 사이에 틈을 두고 바깥쪽으로 경사지게 설치된 수류안내판과,

   체의 하단에 설치되어 체의 내부 공간에서 침전되는 미립자를 분리하는 깔때기를 포함하는 초기우수처리용 미립자 분리기.